전체메뉴

검색
팝업창 닫기
이메일보내기

부드럽고 조용한 폭발 실현

내폭 구조물의 무결성 테스트는 폭죽으로 장난감 병정을 날려 버리는 것과 비슷하다. 물론, 규모면에서 훨씬 더 크긴 하지만 말이다. 실험 대상을 준비해 두고 장전된 화약을 점화한다. 화염과 연기가 폭발하는 동안 몸을 피한 다음, 나중에 폭발 상황에 대해 알아 본다. “폭발 시에 어떤 일이 발생하는지를 알아내기란 어려운 일입니다.” 샌디에고 캘리포니아 대학의 야곱 공과 대학장 프리더 세이블의 말이다. 이 때문에 UCSD(미국 정부로부터 4천2백만 달러의 지원을 받아 MTS 시스템스사가 설립한 시뮬레이션 설비 주요 공급업체)가 세계 최초의 폭발 시뮬레이터를 개발하고 있는 것이다. 폭발 부하 테스트 실험실이라는 이 시뮬레이터는 몇 밀리초안에 50mph의 속도까지 가속할 수 있는 수력 고무 패드를 사용하여 모의 폭발 충격파를 만들어낸다. 번거롭게 고가의 폭발물을 사용할 필요가 없다. 올해 말에 상용화될 이 장치는 정확하고 반복적인 실험을 통해 5천 파운드의 폭약과 맞먹는 폭발력을 시뮬레이팅 할 수 있다.
주요 실험체인 구조기둥은 최신 탄소 복합 외장을 사용하여 구부러지더라도 부러지지 않는다. 세이블은 3층까지는 구조적 안정성이 중요하다고 말한다. 테러리스트가 건물 외부에서 폭탄을 폭파시키는 경우 폭발 자체보다는 수 밀리초 동안 발생하는 충격파로 인해 기둥이 기울고 결국 건물이 붕괴되는 피해를 준다. “1995년 오클라호마 폭탄 테러 피해자의 85%는 최초 폭발이 아니라 이후의 건물 외벽 붕괴로 희생되었습니다.”라고 세이블은 말한다. “사후 건물 붕괴를 막을 수 있다면 막대한 피해를 방지할 수 있습니다.”

1.가속기
통나무 절단기와 유사한 메커니즘(절단기 속도의 4,000배)의 수력 장치가 충격 블록[2]을 실험 기둥쪽으로 밀어 낸다.

2.충격 블록
엘라스토머라는 합성 고무로 만들어져 강철판으로 지지되는 블록은 평방 인치당 10,000파운드의 힘으로 실험 기둥을 때린다. 그리고 3밀리초 내에 튕겨져 나오며 폭발 충격파와 같은 반복적인 충격 현상을 보여 준다. 그러면서 이리저리 튀는 당구공처럼 실험 기둥에 힘을 전달한다.

3.콘트리트 반동체
250톤의 이 콘크리트 블록은 가속기가 밀어내는 대상체가 된다. 시뮬레이터는 스프링 블록으로 지지되는 플랫폼 위에 장착되어 있어 충격 테스트의 부하가 다른 설비로 전달되지 않는다.



4.센서
폭발로 내장된 센서가 산산조각 나버리는 경우가 많다. 가속기와 실험 기둥에 설치된 가속도계와 신장 강도계(그림상에 나타나지 않음)가 컴퓨터 제어기에 연속된 데이터를 전송한다.

5.수직 작동 장치
최고 250톤의 일정한 하향 압력을 전달하는 이 작동 장치는 구조 기둥에 가해지는 건물 하중 역할을 한다.

6.실험용 기둥
부서지기 쉬운 콘크리트 기둥은 폭발 시에 부러져 버린다. UCSD가 실험하고 있는 탄소 복합 외장은 파괴된 콘크리트 잔해를 수용하도록 설계, 폭발 후에도 하중을 지지할 수 있다.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
주소 : 서울특별시 종로구 율곡로 6 트윈트리타워 B동 14~16층 대표전화 : 02) 724-8600
상호 : 서울경제신문사업자번호 : 208-81-10310대표자 : 손동영등록번호 : 서울 가 00224등록일자 : 1988.05.13
인터넷신문 등록번호 : 서울 아04065 등록일자 : 2016.04.26발행일자 : 2016.04.01발행 ·편집인 : 손동영청소년보호책임자 : 신한수
서울경제의 모든 콘텐트는 저작권법의 보호를 받는 바, 무단 전재·복사·배포 등은 법적 제재를 받을 수 있습니다.
Copyright ⓒ Sedaily, All right reserved

서울경제를 팔로우하세요!

서울경제신문

텔레그램 뉴스채널

서울경제 1q60